CN1141411C - 耐热耐磨耐高温氧化抗热腐蚀硅化物合金 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐热耐磨耐高温氧化抗热腐蚀硅化物合金。本合金的成分范围:Si:2-30%,Al:0.2-15%,C:0.2-10%,Cr:2-40%,Ni:2-60%,Fe:2-60%,还可添加Ti:0-50%,或/和W:0-70%,或/和Mo:0-50%通过冶炼惰性气体雾化制成。
Description
本发明涉及一种硅化物合金,尤其是一种耐热耐磨耐高温氧化抗热腐蚀硅化物合金。
在现代工业的诸多领域日益广泛地需要使用同时具有耐热、耐高温氧化、耐高温(热腐蚀)又耐磨的金属材料。目前用于650-1000温度范围的耐热、耐高温腐蚀的金属材料主要是钴基超合金。然而钴在世界上储量不丰,价格昂贵。随着现代冶金、化工、核能、汽车工业内燃机制造业等工业的发展,对钴的需求日增,因此研制新型合金在这一领域取代价格昂贵的重要战略金属钴,已成当务之急。
本发明的目的在于提供一种以硅化物、碳化物等复合强化的新型耐热耐磨耐高温氧化抗热腐蚀硅化物合金。本发明的目的是这样实现的:
本发明合金的成分范围:Si:2-30%,Al:0.2-15%,C:0.2-10%,Cr:2-40%,Ni:2-60%,Fe:2-60%通过冶炼惰性气体雾化制成。
本发明的优点和积极效果是:
1.这类合金中含有较高的硅,在铸态和等离子喷焊态均能在合金中形成镍的硅化物、铬的硅化物和复合硅化物,其显微硬度HV1000-2300。这种内生硅化物有较高的稳定性,在合金经850℃,32小时保温后,硅化物仍稳定存在,这样就能保证在高温工作条件下对合金起增强作用。
2.溶入基体的硅对合金基体有一定的增强作用,且提高碳的活性,促进碳化物生成,使碳化物和硅化物共同成为主要增强硬质相,硬质相在合金中占50Vol%以上。同时加入适量其它合金元素,对改善合金性能起一定的作用。这类合金的宏观硬度可在HRC40-60,按使用要求控制。
3.研制的合金在高温氧化过程中形成由SiO2、Al2O3、NiSiO4、NiCr2O4、NiCrO4等复合氧化物组成的致密氧化膜,对材料起有效的保护作用,仅合金具有高的抗氧化性能(与钻基超合金相当)。
4.研制的合金在850℃Na2SO4+NaCl熔盐中有较好的与钻基合金相当的抗熔盐热腐蚀稳定性。
5.研制的合金具有较好的等离子喷焊工艺性能和液相烧结工艺性能。
6.研制的合金在高温、高速磨损条件下,已表现出较好的耐磨性,用其制作的经受高温高速(1000-1200℃的钢棒,以80m/s的高速通过)磨损作用的导卫部件在引进美国Morgen公司的高速线轧生产线上使用,其使用寿命为现有导卫部件的两倍以上。
本发明的实施例为:
用含Si:7-10%,Al:0.5-2%,C:0.8-1.5%,Cr:18-22%,以及含Fe:13-17%的镍基合金,通过冶炼惰性气体雾化制成合金粉末或铸造成制品,
使用本合金时,采用表面涂敷工艺(如等离子喷焊)在钢铁材料表面制备硅化物冶金涂层。
本合金还可在冶炼时添加Ti:10-50%,或/和w:10-70%,或/和Mo:10-50%制作合金,如用50-70%的含硅5-10%的硅化物合金与30-50%的TiC,在1400℃左右用真空烧结或在氢气中烧结制备的金属陶瓷,其硬度达到HRA85以上。或者也可以再添加WC或MoC,制成合金。
Claims (2)
1、一种耐热耐磨耐高温氧化抗热腐蚀硅化物合金,其特征在于:
该合金的成分范围:
Si:2-30%,Al:0.2-15%,C:0.2-10%,Cr:2-40%,Ni:2-60%,Fc:2-60%的镍基合金。
2、根据权利要求1所述的耐热耐磨耐高温氧化抗热腐蚀硅化物合金,其特征在于:该合金通过冶炼惰性气体雾化制成。
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